Proiect CCMAI I

SPECIALIZAREA: AUTOVEHICULE RUTIEREDISCIPLINA: CALCULUL I CONSTRUCIA MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA

PROIECT:Segmenti

INDRUMATOR:STUDENT: Iclodean Mihai as. dr. ing. Doru Baldean GRUPA: 2443/2 An IV AR

Autovehicul: Dacia Logan 1.6 85 cpAlezaj: D=79. 5[mm];Cursa: S=80.5 [mm];Numar de cilindri: i=4;Putere maxima: Pmax=62 [Kw];Regim Putere maxima: Mp=5250 [rpm];Cilindree: Vc=1600 [];Cuplu maxim: Mmax=135 [Nm].

Segmenti1 Rolul segmentilor Segmentii au rolul de etanare a camerei de ardere, mpiedicnd scparea gazelor din cilin-dru spre carter, i de radere a surplusului de ulei de pe oglinda cilindrului. De aceea exist dou tipuri de segmeni i anume: segmeni de compresie i segmeni de ungere sau raclori.2 Solicitri Segmentii sunt piese solicitate mai mult la uzur i termic. Aceasta deoarece sunt n contact direct cu cilindrul fat de care au o micare relativ, i cu gazele fierbini, mai ales primul segment dinspre camera de ardere care se mai numete i "segment de foc".3 Cerine constructive ale segmenilor - consecinta a ndepliniriicerinelor funcionale de baz Cerinele funcionale ale segmenilor, indiferent de tipul acestora, impun existena unei elasticitati corespunztoare, meninut n timp i la temperaturi ridicate, o repartizare determinat a presiumi pe oglinda cilindrului, prelucrarea lui sub o form geometric adecvat, care s asigure aezarea etansa pe suprafaa de lucru. Pe lng aceste cerine de baz se adaug i necesitatea fiabilitati ridicate. Datrorita strngerii n stare montat, segmentul dezvolt o anumit presiune pe oglinda cilindrului, valoarea ei medie fiind numit presiune medie elastic, pE. Situaia corespunde segmenilor autoelastici. Acetia pot fi de presiune constant sau de presiune vanabil. nlimea segmentului, h, este delimitate de dou suprafee, denumite flanc superior fs i flanc inferior.

Fig.1 Fortele ce actioneaza asupra segmentilor4 Constructia segmentilorIn general, elementele constructive ale segmentilor de compresiune sunt cele din figura alaturata.Experienta arata ca eficacitatea si fiabilitatea unui segment creste cand inaltimea h este mica. Prin aceasta se asigura o etansare mai buna, o adaptabilitate mai rapida, se reduce lucrul mecanic de frecare si se micsoreaza uzura. In plus, se reduce inertia segmentuluireducandu-se astfel intensitatea batailor in locas. Segmentii subtiri prezinta si unele dezavantaje: fragilitate marita, o inrautatire a evacuarii caldurii, tendinta mai mare spre deformare.Practic, pentru motoare rapide, h=24 mm.Grosimea radiala a segmentului variaza in functie de diametru, in raportul D/a =2123.Marirea grosimii radiale este favorabila pentru ridicarea elasticitatii, imbunatatirea evacuarii caldurii, impotriva actiunii de strivire a segmentului in canal si pentru reducerea tendintei de vibratii. Totusi o grosime radiala marita are dezavantajele: adaptabilitate redusa la ovalizarea cilindrului; elasticitate redusa la incalzire; tendinta sporita la rupere ca urmare a tensiunilor mai ridicate.Deschiderea segmentului in stare libera, S0, influenteaza presiunea elastica si se afla in limitele:S0= (0,10,15) D.Fanta segmentului poate fi executata in diferite variante, dar experienta a aratat ca forma acesteia influenteaza intr-o mica masura asupra scaparii gazelor, din care cauza se prefera fanta dreapta a carei fabricatie este mai simpla.In functie de sectiunea lor segmentii pot fi:-cu sectiune dreptunghiulara;-conici sau usor conici;-trapezoidali;-cu sectiune asimetrica;-cu suprafata bombata.Dintre acestia, segmentii cu sectiune dreptunghiulara au cea mai mare utilizare, prezentand avantajul unei tehnologii simple de fabricatie si in conditii normale de functionare indeplinesc toate functiile de etansare.Segmentii trapezoidali reprezinta o solutie eficienta impotriva blocarii in canal. Sub efectul de basculare a pistonului, jocul axial se modifica expulzand din canal uleiul sau altedepuneri. Se folosesc in special ca segmenti de foc.In cazul proiectului folosesc segment de foc cu sectiune trapezoidala si segment de etansare cu sectiune dreptunghiulara.Segmentii de ungere se caracterizeaza prin presiune medie elastica ridicata, jocuri reduse intre segment si fetele lateraleale canalului din piston, prezenta unor cavitati unde se aduna uleiul razuit de pe peretii cilindrului. Pentru acesti segmenti se cere sa aiba o masa mica si un grad mare de conformabilitate.Constructiv, segmentii de ungere se grupeaza astfel:-segmenti perforati sau cu sectiune unitara, cei mai simpli din punct de vedere al constructiei dar cei mai putini satisfacatori in ceea ce priveste cantitatea de ulei evacuata.-segmenti perforati prevazuti cu o degajare pe o suprafata laterala care dubleaza numarul fetelor razuitoare sporind eficienta raclarii si evacuarii uleiului.-segmenti cu ferestre si arc expandor care se caracterizeazaprintr-o mare flexibilitate si calitati exceptionale de conformabilitate.-segmenti de ungere din otelcompusi din 2 inele de otel si unul sau doua expandoare care asigura apararea radiala si axiala. Acest tip de segment este unul complicat din punct de vedere constructiv si cu tehnologie complicata de fabricatie.Se adopta pentru cazul de fata utilizarea segmentilor de ungere cu ferestre (realizate prin frezare) si expandor sub forma de arc spiroidal care asigura o presiune elastica intre 0,3..0,4 [MPa].

Fig.2 Variante constructive de segmenti5 Materiale pentru segmentiPentru materialul segmentilor se impun urmatoarele proprietati:-inalta rezistenta la uzura in conditiile frecarii semiuscate si interactiune buna cu materialul cilindrului;-proprietati mecanice ridicate si stabile la temperaturi inalte de functionare;-bune calitati de amortizare si rezistenta la impact;-conductivitate termica ridicata.Cel mai potrivit material care sa indeplineasca conditiile impuse este fonta. In fabricatia segmentilor se utilizeaza fonta cenusie perlito-sorbitica cu grafit lamelar si fonta modificata cu structura perlitica cu grafit nodular (aliata sau nealiata). In unele cazuri se utilizeaza pentru constructii speciale de segmenti, otelul.Fata de cerintele de mai susfonta pentru segmenti care satisface cerintele unui material antifrictiune este fonta cenusie perlitica grafit lamelar. La aceasta varietate de fonta faza antigripanta o constituie grafitul care are o plasticitate redusa, retine uleiul de ungere si rezista la atacul acizilor. Perlita trebuie sa aiba un grad mare de dispersie, iar grafitul sa fie sub forma lamele fine, uniform repartizate, in masa metalica.Fonta din care se realizeaza segmentii reprezinta un aliaj de fier cu carbon (3,504,00%), siliciu (2,503.00), mangan (0,500,80%), fosfor (0,400,60%) si o cantitate mica de crom (